Toxicité ferreuse en sols hydromorphes : stress oxydatif, mobilité Cd/As et stratégies AWD

En sols acides engorgés (riziculture, zones humides cultivées, polders), la dissolution réductrice des oxyhydroxydes de Fe(III) libère du Fe²⁺ au-delà des seuils de tolérance des plantes. Le stress oxydatif qui en résulte se traduit par une hausse du malondialdéhyde foliaire, des dommages macromoléculaires et l'accumulation conjointe de toxines (Fe²⁺, Mn²⁺, NH₄⁺) dans les couches réductrices ; l'engorgement modifie l'architecture racinaire et limite la respiration.

Le cycle redox du fer gouverne aussi la mobilité contrastée des métaux lourds : le cadmium est immobilisé en anoxie sulfato-réductrice (précipitation de sulfures, favorisée par la remontée du pH vers la neutralité) puis remobilisé au drainage (oxydation des sulfures, baisse de pH) — comportement modulé par pH/redox/MO, tandis que l'arsenic est mobilisé en phase de réduction (dissolution des sorbants ferriques) et bioaccumule dans le riz.

Trois leviers de gestion :

• AWD (Alternate Wetting and Drying) — irrigation intermittente qui oxyde le Fe²⁺ entre cycles et stabilise les rendements, même chez les génotypes sensibles ;
• chaulage — relève le pH, abaisse la solubilité du fer, apporte Ca²⁺/Mg²⁺ atténuants ;
• sélection variétale — variétés maintenant l'homéostasie du fer (exclusion racinaire ou tolérance interne).

Le pilotage AWD doit arbitrer entre toxicité Fe (favorisée par l'inondation continue) et risque Cd (favorisé par le drainage).